目前,堅定不移推動核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是確保我國能源安全、促進能源布局優(yōu)化升級的必然要求,但在經(jīng)濟由快速增量轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的背景下,如何更加安全高效的發(fā)展核電成為重要議題。為緊跟核電快速發(fā)展的趨勢,我國對鈾的需求量不斷攀升,與此同時國際上鈾的價格持續(xù)上漲,國內(nèi)外的需求和價格矛盾推動我國鈾礦的開采工作。鈾礦開采和冶煉過程中針對尾渣和碎石通常采用筑壩攔截谷口或圍地的方式對其進行就地覆蓋堆積,形成鈾尾礦庫。尾礦庫中通常含有大量放射性核素,其中氡造成的輻射危害最大。鈾尾礦庫中的氡元素作為長壽命核素,從鈾尾礦庫覆土中析出進入到大氣中,在水平風速作用下通過湍流機制向濃度低區(qū)域擴散,核素粒子在擴散過程中沉積在地面、植被,通過吸入、外照射和食入的方式對居民和工人造成輻射危害,致使鈾尾礦庫區(qū)域存在重大的安全隱患問題。因此,為切實解決鈾尾礦庫成為核工業(yè)系統(tǒng)中對周邊環(huán)境和人員造成危害的突出安全隱患問題,對鈾尾礦庫中核素氡在土壤和大氣中的擴散模型和擴散規(guī)律展開研究,對鈾尾礦庫的退役治理和環(huán)境保護具有重要意義。鑒于此,本文開展了以下工作并取得了一定進展。(1)系統(tǒng)闡述了鈾尾礦庫的放射性氡析出、氡大氣擴散以及CFD相關...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多孔介質(zhì)氡析出研究現(xiàn)狀
        1.2.2 放射性核素大氣擴散研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于CFD放射性氡擴散研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 技術路線和創(chuàng)新點
        1.4.1 技術路線
        1.4.2 本文特色和創(chuàng)新點
第2章 研究理論基礎
    2.1 氡析出的理論基礎
        2.1.1 可遷移氡的產(chǎn)生
        2.1.2 土壤中氡的擴散—滲流遷移
    2.2 氡大氣擴散理論基礎
        2.2.1 氡大氣擴散影響因子分析
        2.2.2 大氣中氡擴散理論
    2.3 計算流體力學理論基礎
        2.3.1 CFD概述
        2.3.2 數(shù)值求解方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氡在覆土中擴散的數(shù)值模擬
    3.1 覆土模型和邊界條件
    3.2 主控方程
        3.2.1 動量方程的修正
        3.2.2 湍流方程
        3.2.3 氡濃度輸運方程
    3.3 參數(shù)確定
        3.3.1 CFD-DEM耦合技術
        3.3.2 多孔介質(zhì)參數(shù)確定
        3.3.3 初始化參數(shù)
    3.4 數(shù)值模擬結(jié)果
        3.4.1 覆土底面入口通量對氡通量分布的影響
        3.4.2 覆土中擴散系數(shù)對氡通量分布的影響
        3.4.3 降水對氡通量分布的影響
    3.5 覆土厚度對鈾尾礦退役治理的影響
        3.5.1 覆土高度與入口通量的關系
        3.5.2 實測數(shù)據(jù)對比驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于CFD分相核素計算方法下氡擴散規(guī)律研究
    4.1 研究對象
    4.2 物理模型
        4.2.1 三維復雜地形建模
        4.2.2 網(wǎng)格劃分
        4.2.3 計算模型的觀測面
    4.3 基于CFD核素分相模擬方法
        4.3.1 核素分相模擬概述
        4.3.2 流場基本假設
        4.3.3 初始條件和邊界條件
        4.3.4 計算工況
    4.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果
        4.4.1 風速對氡擴散的影響
        4.4.2 擴散系數(shù)對氡擴散的影響
        4.4.3 下墊面粗糙度對氡擴散的影響
        4.4.4 核素粒子遷移的軌跡分布
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鈾尾礦庫氡環(huán)境污染評價
    5.1 環(huán)境效應評價
    5.2 輻射防護安全距離評價
    5.3 鈾尾礦庫安全防護措施
        5.3.1 降低氡析出率
        5.3.2 抑制氡及核素粒子擴散能力
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者攻讀學位期間的科研成果
致謝



本文編號：3801553